第10章节肢动物门

第十章节肢动物门1.节肢动物门有哪些重要特征？节肢动物比环节动物高等表现在哪些方面？答：节肢动物门的主要特征：①全身包被发达坚厚的外骨骼，可防止体内水分的大量蒸发。

②高效的呼吸器官——气管，能高效地进行呼吸。

③简单的开管式循环系统。

④异律分节和身体的分部，提高了动物对环境条件的趋避能力。

⑤分节的附肢，有灵活的附肢、伸屈自如的体节以及发达的肌肉，藉以增强运动。

⑥强劲有力的横纹肌。

⑦灵敏的感觉器和发达的神经系统。

⑧独特的消化系统和新出现的马氏管。

2.从节肢动物的特点，说明在动物界中节肢动物种类多、分布广的原因。

答：为动物界种类最多的一门动物，与人类的生活、健康、经济等各方面有十分密切的关系。

绝大多数种类陆栖；全身包被坚实的外骨骼，可防止体内水分的大量蒸发。

有灵活的附肢、伸屈自如的体节以及发达的肌肉，藉以增强运动。

还具备气管等空气呼吸器，能高效地进行呼吸；完全适应于陆上生活。

在无脊椎动物中，登陆取得巨大成功的一门动物，其绝大多数种类演化成为真正的陆栖动物，占据了陆上所有生境。

3.根据什么说节肢动物由环节动物演化而来？答：节肢动物由环节动物演化而来，为学者所公认。

节肢动物的原始远祖近似目前的环节动物，因此本门动物中体节较多的种类常被视为是较原始的。

至于节肢动物的原始远祖是怎样的?它与现存的类群之间究竟有何亲缘关系?节肢动物的起源是多元还是单元的?关于这些问题众说纷纭，莫衷一是，但下述见解流播较广：海栖的原有爪类或称原古颚类，是节肢动物的远祖，由此分别朝两个不同的方向演化，其一是：有爪纲→多足纲→昆虫纲。

这个演化方向显示了动物由海栖朝陆栖的发展。

有爪纲为环节动物与节肢动物间的一个过渡类型，既具环节动物的形态特点，如体表有薄的角质膜、由平滑肌形成的皮肌囊、按体节排布的多对巨管肾等；同时也有节肢动物的结构标志，如末端带爪的成对步足以及作为空气呼吸：瓣的气管等。

有爪纲只是节肢动物演化树上发展早期的一小侧支而已，其他节肢动物类群并非由此发展而来。

多足纲跟有爪纲保持着一定的联系，但较有爪纲高等，完全具备节肢动物的特征，如体表角质膜坚厚、头部发达、附肢有关节等。

昆虫纲乃是节肢动物门中最高等的巨大类群，完全适应于陆栖生活，与节肢动物门的任何类群相比，最接近多足纲。

4.举例说明甲壳纲动物的洄游。

答：游泳亚目与爬行亚目。

前一亚目系指各种虾类，擅于游泳。

腹肢为游泳足，划水有力。

尾肢和尾节组成尾扇。

除日本沼虾外，又如罗氏沼虾，成体栖憩淡水，而幼体却在半咸水中生活。

这种虾有洄游习性；朝鲜半岛南端济州岛西南水深70m以上的广大黄海海区是它们的越冬场所，在越冬期间，对虾分散栖居，到3月底春暖时节，水温上升，就逐渐聚集在一起，成群从黄海南部向北游动，沿山东半岛经廓岛列岛进入渤海湾与辽东湾，随即分散，在各大河口附近的浅海中产卵。

雌虾不抱卵，排出的受精卵散落水底，夏初孵化，发育和生长都十分迅速，到秋末幼虾大小已接近亲虾。

初冬天气转寒，水温开始下降，由越冬场所游迁来的老个体多已被捕，少数也自然死亡，新个体则逐渐自沿岸浅海向较深处密集，形成大群，从11月中、下旬开始，再循春季洄游的路线反向南迁，约在次年1月，到达越冬场所。

再经2个多月的时间，天气转暖，又集群北游。

虾群往返洄游1 000余km。

短尾类也就是真正的蟹类，为爬行亚目中主要的类群。

如三疣梭子蟹，为我国重要的经济蟹类，南北沿岸浅海均产。

擅游泳，能迅速游近鱼、虾、乌贼等，用螯足捕捉，然后沉到海底吞食。

中华绒螯蟹，通称河蟹，是我国特有的水产珍品，像中国对虾那样，也有洄游习性。

中国对虾在不同的海区之间洄游，而中华绒螯蟹却在淡水水域与海洋之间洄游。

这种蟹平时分散生活在江河湖泊中，到秋冬之交，成熟个体便爬人较大而通海的江河中，顺水下迁至河口浅海，交配产卵；受精卵粘附在腹肢上。

抱卵雌蟹旋即钻进海底泥砂内，不吃不动，到第二年春季，才孵出浴状幼体。

浴状幼体在海中营浮游生活，前后蜕皮5次，发育成为大眼幼体，也就是蟹苗。

这时已到初夏，蟹苗由于有强烈的溯水性，对淡水水流特别敏感，涨潮时就随着潮水溯河而上，进入淡水江河湖荡中发育成为幼蟹，并继续生长。

到了冬季，幼蟹逐渐聚集到大的江河深处越冬，到第二年春季，成群溯河而上，不久蟹群虽然解散，但分散的个体仍然向上爬行，直到五六月间才定居下来。

在淡水中定居育肥几个月后，转眼秋季来临，最后再蜕皮一次，变为成熟个体，又像亲代一样开始下迁。

5.蛛形纲动物的消化系统有什么特点？答：以蜘蛛为例加以说明：蜘蛛的消化系统分为前肠、中肠和后肠3部分；前肠包括口、食管与吸胃。

吸胃是很有特征性的结构，除环肌外，其背面和左右两侧面均着生强大的肌肉束，肌肉束的另一端附着于背板和腹板的内面。

借这些肌肉的伸缩，吸胃就可缩小或扩大，以吮吸液汁。

中肠十分发达，白头胸部直达腹部末端。

在吸胃之后，中肠分出一对盲管，沿吸胃左右侧前行，同时左右盲管各分出4条侧盲管，侧盲管一直伸人到步足基部内；这些盲管都用来储存由吸胃吸人的食物液汁。

中肠本身又在腹腔内扩大，同时还发出多数消化腺。

消化腺十分发达，几乎占满腹腔，均开口于中肠，既分泌消化酶，也可储存食物液汁。

正因为具备这样发达的中肠盲管和消化腺而便于储存足够的食物，所以蜘蛛饱食一次之后，便可忍饥很长时间；据试验，黑寡妇蛛就可忍饥200天之久。

后肠短，背侧有一直肠囊也称粪袋，用来暂储粪便，最后经肛门排出；肛门位于腹部纺器之后的末端腹侧。

6.蜈蚣的口器和步足结构有何特点？和它们的生活习性有什么关系？答：口器虽因肉食或草食而明显不同，但食性对消化系统影响不大。

消化管始终直而不弯曲，分前肠、中肠与后肠，各部分不再进一步分化。

无中肠腺。

循环系统开管式，心脏很长，几乎与躯干部等长，心孔对数多，每个体节有1～2对。

以气管呼吸。

步足是蜈蚣的爬行器官。

爬行时，尾足拖在身，不起运动作用。

它是蜈蚣的触觉器官，原第一肢节已退化，只有6肢节，第一节十分粗壮，其腹面外侧有2短棘，内侧有一短棘，背面内侧也有一短棘。

7.举例说明昆虫口器的类型和结构。

根据口器的类型和结构，我们怎样选用农药、防治害虫？答：原头部后3体节的3对附肢演变成3对口肢，即一对大颚、一对小颚、一片下唇，另加上唇和舌，组成昆虫的口器。

各种昆虫随着食性的不同而口器变化很大，上述中华稻蝗具有咀嚼式口器，这种口器最原始和最典型，见于多数昆虫中；由此演变成嚼吸式、刺吸式、吮吸式和舐吸式等各种口器。

蜜蜂食花粉，又吮花蜜，其口器为嚼吸式。

大颚用来嚼碎花粉和揉蜡塑巢。

小颚颇长，轴节杆状，由茎节发出的外颚叶成为颇大的薄片，而内颚叶却几乎完全退化，小颚须萎缩成为2节的小突起。

上唇短。

下唇的亚颏和颏都退化，而前颏长大。

唇舌分为中间的中唇舌和外侧的侧唇舌两部分，前者很长，左右愈合，末端形成一匙状舌瓣，后者呈鳞片状，共一对，包围在中唇舌基部的左右两侧。

下唇须分为4节，基部两节扁平呈刀状，末部两节小。

蜜蜂吮吸蜜汁时，一对小颚的外颚叶和一对下唇须顺着中唇舌形成一个临时性的吸肾中唇舌在吸管内快速前后活动，抽吸蜜汁到管内，然后再转入消化管。

中唇舌腹侧有一深沟，唾液由此流出，与食物混和。

刺吸式口器十分细长，下唇延长呈槽状，末端有一对由下唇须演变而成的唇瓣，口器的其余部分都嵌合在下唇槽内。

上唇形成食物管，大颚以及小颚的内颚叶则特化成穿刺的口针，小颚的外颚叶完全退化，小颚须短，只3节。

吮吸式口器虽不能穿刺，但可吮吸花蜜等液汁。

小颚轴节消失，茎节很小，小颚须也小，内颚叶完全退化，外颚叶却十分发达，左右嵌合成一条长喙，作为吮吸的食物管。

外颚叶本身中空，其内腔与头腔相通。

由于内腔着生多数斜走肌，喙因此卷曲。

吮吸时，头陪．收缩，血液由头腔通过茎节内腔而被压人外颚叶腔内，喙也就伸直。

血液流回头腔后，喙又恢复原来卷曲的状态。

大颚退化。

上唇很小，覆盖在喙的基部背面。

下唇简单，呈板片状；有一对分为3节的下唇须。

舐吸式口器：大颚已完全退化，口器主要由喙和唇瓣两部分构成。

喙分基喙和吸喙，前者宽大，像—个倒置的锥体，由着生上唇的头壳部分即唇基以及小颚和下唇基部愈合演变而成；一对小颚须还仍保留，但内、外颚叶均已消失。

喙可能由下唇颏的末端部以及前颏演变而来，背面中央内陷，形成一条下唇槽，内扣合上唇和舌。

（不完全）9. 昆虫的呼吸系统为什么说是动物界高效的呼吸系统？答：昆虫的呼吸系统非常发达，由多数气管组成，能直接供应氧气给身体各部分的组织和细胞。

气管由体壁内陷形成，因此管壁的结构与体壁相同而反向，内面为角质膜，称为内膜，其增厚部分形成螺旋状内脊，称为螺旋丝，用来支撑气管，使之不至于凹瘪。

内膜外为一层多角形扁平细胞，扁平细胞层外更有一层由结缔组织形成的底膜。

气管纵横连接，形成一个在解剖学和生理学上都完整统一的系统。

纵贯身体的共有侧、背、腹3对气管干，这3对气管干以横气管相互连接。

从纵气管干和横气管发出很多分支，伸布到身体各个部分。

这些分支愈分愈细，最后形成多数微气管。

微气管直径不到1μm，末端封闭，其螺旋丝只能用电子显微镜才能分辨。

这些微气管一般在体壁内面和器官表面盘根错结，但也伸入细胞之间，甚至穿透细胞。

气管干或气管的某一部分有时扩大，形成气囊，囊壁很薄，无螺旋丝。

由于气囊的存在，气管系统进出的气体容量可以增大。

从中胸开始，直到第8腹节，左右侧气管干按节向外发出一对短气管，与外界相通；短气管的开口就是气门。

气门共10对，计中胸一对、后胸一对、前8个腹节各一对。

氧气以扩散的方式由气门进入气管，再到达微气管，最后透过其纤薄的管壁而直接供应给组织和细胞。

微气管内的氧气被组织和细胞吸收以后，管内氧分压下降，氧气也就能从气门不断扩散进来。

同样，二氧化碳的排放也由大气和微气管内二氧化碳的分压差所引起。

不过只依赖气体的扩散还不能满足昆虫氧气的需求，必须经常呼吸，以补不足。

吸气时，前4对气门开放，后6对气门关闭，外界新鲜空气由前者进人体内；呼气时，前四对气门关闭，而后6对气门开放，以排出体内污浊的空气。

这样呼吸一次，整个气管系统内2／3的空气可得到更新。

所以说昆虫的呼吸系统是动物界高效的呼吸系统。

10. 试述昆虫纲各重要目的特征，并举出各目的常见种类。

答：①蜉蝣目：小型至中型。

体柔软。

复眼大。

触角细小。

翅膜质；后翅小或消失。

—对尾须细长多节，中间常有一中尾丝。

具有片状或丝状气管鳃。

成虫口器退化，不取食。

短命，不完全变态。

如蜉蝣。

②蜻蜒目：大型。

头部转动灵活。

复眼大。

触角细小。

口器咀嚼式，有坚强的齿。

翅两对，不能折叠，膜质透明，翅脉网状，多横脉。

各翅均有一翅痣。

尾须小，只一节。

白天活动，飞行敏捷而有力，可持续飞行颇长时间，并能在飞行中捕捉其他昆虫为食。

不完全变态。

如黑眼蜻蜓③直翅目：中型到大型。

复眼一般大小，触角丝状，多节。

口器咀嚼式。

前翅为覆翅，狭而较厚，革质，休息时掩盖后翅。